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2020 年度 実施状況報告書

野外での昆虫体内におけるRI動態可視化システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19855
研究機関九州大学

研究代表者

中島 裕美子  九州大学, アイソトープ統合安全管理センター(伊都地区), 教授 (70244340)

研究分担者 藤淵 俊王  九州大学, 医学研究院, 教授 (20375843)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
キーワードリアルタイムイメージング / ガンマカメラ / シンチレータ / セシウム(Cs-137) / ラジオアイソトープ / カイコ(Bombyx mori) / クワコ(Bombyx mandarina)
研究実績の概要

今年度は、デジタルカメラガンマ線イメージングシステムの基礎検討結果を論文化した。具体的には、市販のデジタルカメラとシンチレータアレイをベースにしたリアルタイムイメージング法の提案のための実験として、ガンマ線の代用としてX線を用い、デバイス(PENTAXKPおよびORCA-sparkC11440-36Uデジタルカメラの2種類)の感度と解像度を評価した。ヨウ化セシウムシンチレータアレイにX線を照射して、ライブビュー画像を使用して発光状態を確認、ピクセル値を線量率の関数として評価、さらにイメージインテンシファイア(I.I.)を使用して光信号を増幅することに応じた発光の状態を解析した。ORCA-sparkは核医学検査に適用するのに適した予測線量率で発光を観測できたが、ガンマ線の広がりを制御するにはコリメータが必要であることが判明した。一方これにより感度が低下するため、シンチレータから放出される光の量を増やし、カメラの感度を向上させることが重要であることが示唆された結果となった。
またシステムのガンマ線検出感度を上げるために別のシンチレータGAGGを用意し、基本特性を評価した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

オーダーメイドのシンチレータGAGGでは分解能の向上が確認できたもの目的の線量率でのイメージングがうまくいかなかったこと。また実験室でのカイコを用いた実験が、カイコ幼虫の入手などを含め、計画通りに進まなかったため。

今後の研究の推進方策

コストとの兼ね合いから、既存のシステムに感度を向上させるため、I.I.を装着したシステムでの基本特性の評価、また重金属のコリメータを(3Dプリンターで)作成し、ガンマ線イメージングにおける空間分解能の評価を実施する。
カイコのセシウムやコバルトの代謝の評価、被ばくの状況を、小動物用SPECT-CTや、立体イメージングプレートを用いた画像を取得することにより評価することを並行して進める。さらに低線量から中線量レベルにおけるカイコの放射線影響について明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

システムのガンマ線検出感度を上げるために別のシンチレータGAGGを使って分解能を確認できたが、目的の線量率でのイメージングは期待どおりにいかなかったため、システムにI.I.を装着したシステムでの基本特性の評価、また重金属のコリメータを作成し、ガンマ線イメージングにおける空間分解能の評価を実施する。
カイコのセシウムやコバルトの代謝の評価、被ばくの状況を、小動物用SPECT-CTによる画像取得する(利用料金発生)や、学内のアイソトープセンターのFLAを用いることにより評価する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Basic study of mobile gamma ray imaging using a digital camera andscintillator2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yoshitani, Toshioh Fujibuchi, Yumiko Nakajima
    • 雑誌名

      Biomedical Physics and Engneering Express

      巻: 7 (3) (037001) ページ: 1-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Performance evaluation of gamma-ray real-time imaging system with digital camera2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yoshitani, Toshioh Fujibuchi, Yumiko Nakajima
    • 学会等名
      5th International Congress of the International Radiation Protection Association (IRPA15)
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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